高海拔低气压条件下烟气辐射特性

高原地区特殊的地理环境导致锅炉运行出现出力不足、排烟温度高等一系列问题.采用逐线法(Line-By-Line method,LBL),基于 HITEMP2010光谱数据库(High-temperature molecular spectroscopic database),求解 3组不同气压条件下(0.101 325、0.076 622和 0.061 655 MPa)空气燃烧方式的烟气吸收系数和总发射率,分析了压力、温度和水蒸气与CO2 的摩尔比对烟气辐射特性的影响,改进了灰气体加权和(Weighted-Sum-of-Gray-Gases,WSGG)模型关联式,建立了适用于低气压条件下的WSGG模型参数.结果表明,压力的降低会减小烟气的总发射率,4种工况下压力从0.101325 MPa下降到0.061655 MPa时,总发射率随行程长度变化的最大差值分别为0.0934、0.084 5、0.091 1和 0.084 3.在小行程长度下,摩尔比越大,压力的变化对总发射率的影响越大,而大行程长度下则相反.温度的升高会减小烟气的总发射率,4种工况下,温度从 1 000 K升到2 500K时,总发射率随行程长度变化的最大差值分别为 0.273 6、0.270 5、0.251 5和 0.250 5.在小行程长度下,摩尔比越大,温度的变化对总发射率的影响越大,在大行程长度下则相反.摩尔比的增加会增大烟气的总发射率,4种工况下摩尔比从1增加到2时,总发射率随行程长度变化的最大差值分别为0.088 1、0.100 4、0.088 9和0.100 6.在小行程长度下,温度越高或压力越低,摩尔比变化对总发射率的影响越小,在大行程长度下则相反.改进后的WSGG模型在不同工况下烟气总发射率的最大相对误差为 3.67%,相比现有基于常压条件下开发的WSGG模型外推到低压条件的误差有明显降低,表明改进后的WSGG模型更适用于低气压空气燃烧气氛.